CN108102531A - 一种高强度可自修复型防污闪涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度可自修复型防污闪涂料及其制备方法，包括自修复型树脂、填料、增塑剂、阻燃剂、颜料、偶联剂、溶剂，所述自修复型树脂包括氨基封端的直链聚硅氧烷、二异氰酸酯、扩链剂、溶剂。本发明采用了有机硅聚脲材料做为主体树脂形成的涂层具有粘结强度高，耐候性好、机械性能好、耐划伤的特点，即使有划伤，也具有简易的自修复性能；本发明提供的涂层本身具有很好的疏水性，且加入了增塑剂，使涂层具有了良好的憎水迁移性，可以延长绝缘子的维护期；本发明使用了NP‑430或复合陶瓷化粉做阻燃剂，使材料的阻燃性能可达到FV‑0级。

Description

一种高强度可自修复型防污闪涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防污闪涂料技术领域，尤其涉及一种高强度可自修复型防污闪涂料及其制备方法。
背景技术
随着我国对电力需求的急剧增加，国家电网进入了快速发展期，特别是特高压线路的发展较快。这就对直流高压输变电设备的污秽外绝缘水平提出了更高的要求。
污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场的作用下出现强烈放电的现象。由于电力系统超高压输电及直流输电技术的广泛采用，污闪在电力系统中已成为严重威胁设备和电网安全运行的灾难性故障，被列为电力系统头号安全大敌，防止污闪事故发生成为电网安全运营的第一要务。
以前的主要防污闪措施是清扫，少量使用硅油和地蜡，以及小规模调爬等。目前，随着我国防污闪涂料的研究工作不断进行，先后筛选出硅油、硅脂、长效硅脂、地蜡等防污闪涂料，并积累了比较丰富的运行使用经验。
现有技术中，防污闪涂料在高压输变电设备上获得广泛的应用，并起到了积极的防污闪效果。但是，随着特高压线路的建设传统的防污闪涂料已不能满足特高压线路的性能需求。为了满足特高压线路对防污闪涂料的性能要求，目前市场上采用浸涂工艺涂覆新一代防污闪涂料，即工厂复合化绝缘子来满足特高压线路的需求。但工厂复合化绝缘子在运输和安装的过程中易磕碰损坏，需要人工进行修复，但修复后的绝缘子存在附着力差、涂层机械强度低，影响绝缘子的整体防污闪性能。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的不足，提供了一种高强度可自修复型防污闪涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种高强度可自修复型防污闪涂料，包括自修复型树脂、填料、增塑剂、阻燃剂、颜料、偶联剂、溶剂；按以下重量份数计：自修复型树脂100份、填料15-30份、增塑剂3-5份、阻燃剂15-20份、颜料2-6份、偶联剂3-5份、溶剂20-80份；所述自修复型树脂包括氨基封端的直链聚硅氧烷、二异氰酸酯、扩链剂、溶剂，按以下重量份数计：氨基封端的直链聚硅氧烷30-45份、二异氰酸酯5-15份、扩链剂0-5份、溶剂35-60份。
进一步地，所述二异氰酸酯、氨基封端的直链聚硅氧烷和扩链剂的摩尔比为1.0-1.3：1。
进一步地，所述氨基封端的直链聚硅氧烷树脂为粘度为2000-6000mPa.s的树脂。
进一步地，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的一种。
进一步地，所述扩链剂为乙二胺、1，4-丁二胺或1，6-己二胺的一种。
进一步地，所述溶剂为四氯乙烯、一氟二氯乙烷的一种。
进一步地，所述填料为氢氧化铝、氧化铝的任意一种；所述阻燃剂为磷氮类阻燃剂NP-430、复合陶瓷化粉任意一种；所述偶联剂为KH-560、KH-570中的一种或任意两种复配；所述颜料为市售颜料根据需求选用。
进一步地，所述增塑剂为粘度300mPa.s甲基氟硅油。
一种自修复型树脂的制备方法，包括如下步骤：
步骤a、将氨基封端的直链聚硅氧烷加入带有机械搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中，120℃抽真空，1h除去水及小分子低沸物，调温至5℃-30℃，关闭真空并通入氮气，加入溶剂搅拌溶解；
步骤b、加入二异氰酸酯，氮气保护下搅拌反应10-60min；
步骤c、加入扩链剂，继续搅拌，反应2-5h出料得自修复型树脂。
一种高强度可自修复型防污闪涂料制备方法，包括如下步骤：
一、搅拌分散：将自修复型树脂加入搅拌罐中，然后分别加入溶剂、填料、增塑剂、阻燃剂和颜料搅拌分散均匀；
二、研磨：将搅拌分散好的物料研磨至规定细度；
三、调制：加入偶联剂，搅拌均匀，即得到高强度可自修复型防污闪涂料。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用了有机硅聚脲材料做为主体树脂形成的涂层具有粘结强度高，耐候性好、机械性能好、耐划伤的特点，即使有划伤，也具有简易的自修复性能。
2、本发明提供的涂层本身具有很好的疏水性，且加入了增塑剂，使涂层具有了良好的憎水迁移性，可以延长绝缘子的维护期。
3、本发明使用了NP-430或复合陶瓷化粉做阻燃剂，使材料的阻燃性能可达到FV-0级。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种高强度可自修复型防污闪涂料，包括自修复型树脂、填料、增塑剂、阻燃剂、颜料、偶联剂、溶剂。
所述自修复型树脂按照重量份数包括氨基封端的直链聚硅氧烷98.25份、二苯基甲烷二异氰酸酯28.85份、1，4-丁二胺5.65份、四氯乙烯100份。
所述自修复型树脂的制备方法：
步骤a、将氨基封端的直链聚硅氧烷加入带有机械搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中，120℃抽真空，1h除去水及小分子低沸物，关闭真空并通入氮气，调温至20℃，加入四氯乙烯搅拌溶解；
步骤b、加入二苯基甲烷二异氰酸酯，氮气保护下搅拌反应30min；
步骤c、加入1，4-丁二胺，继续搅拌反应2h出料得自修复型树脂。
所述高强度可自修复型防污闪涂料的配方按照重量份数计：
所述高强度可自修复型防污闪涂料制备方法，包括以下步骤：
一、将自修复型树脂加入搅拌罐中，然后分别加入四氯乙烯、氢氧化铝、甲基氟硅油、NP-430和氧化铁红4110搅拌分散均匀；
二、将搅拌分散好的物料研磨至规定细度；
三、加入KH560，搅拌均匀即得一种高强度可自修复型防污闪涂料。
实施例2：
一种高强度可自修复型防污闪涂料，包括自修复型树脂、填料、增塑剂、阻燃剂、颜料、偶联剂、溶剂。
所述自修复型树脂按照重量份数包括氨基封端的直链聚硅氧烷15.80份、六亚甲基二异氰酸酯4.52份、1，6-己二胺2.23份、一氟二氯乙烷18份。
所述自修复型树脂的制备方法：
步骤a、将氨基封端的直链聚硅氧烷加入带有机械搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中，120℃抽真空，1h除去水及小分子低沸物，关闭真空，并通入氮气，调温至20℃，加入一氟二氯乙烷搅拌溶解。
步骤b、加入六亚甲基二异氰酸酯，氮气保护下搅拌反应30min。
步骤c、加入1，6-己二胺继续搅拌反应6h出料得自修复型树脂。
所述高强度可自修复型防污闪涂料的配方按照重量份数计：
所述高强度可自修复型防污闪涂料制备方法，包括以下步骤：
一、将自修复型树脂加入搅拌罐中，然后分别加入一氟二氯乙烷、氢氧化铝、甲基氟硅油、复合陶瓷化粉和氧化铁红4110搅拌分散均匀；
二、将搅拌分散好的物料研磨至规定细度；
三、加入KH-570，搅拌均匀即得一种高强度可自修复型防污闪涂料。
实施例3：
一种高强度可自修复型防污闪涂料，包括自修复型树脂、填料、增塑剂、阻燃剂、颜料、偶联剂、溶剂。
所述自修复型树脂按照重量份数包括氨基封端的直链聚硅氧烷30.55份、异佛尔酮二异氰酸酯8.45份、1，6-己二胺2.65份、一氟二氯乙烷35份。
所述自修复型树脂的制备方法：
步骤a、将氨基封端的直链聚硅氧烷加入带有机械搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中，120℃抽真空，1h除去水及小分子低沸物，关闭真空，并通入氮气，调温至20℃，加入一氟二氯乙烷搅拌溶解。
步骤b、加入异佛尔酮二异氰酸酯，氮气保护下搅拌反应30min。
步骤c、加入1，6-己二胺继续搅拌反应5h出料得自修复型树脂。
所述高强度可自修复型防污闪涂料的配方按照重量份数计：
所述高强度可自修复型防污闪涂料制备方法，包括以下步骤：
一、将自修复型树脂加入搅拌罐中，然后分别加入一氟二氯乙烷、氧化铝、甲基氟硅油、复合陶瓷化粉和氧化铁红4110搅拌分散均匀；
二、将搅拌分散好的物料研磨至规定细度；
三、加入KH-570，搅拌均匀即得一种高强度可自修复型防污闪涂料。
根据实施例1、实施例2以及实施例3制备的自修复型防污闪涂料的性能测试数据见表1。
表1自修复型防污闪涂料的性能测试数据
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于，包括自修复型树脂、填料、增塑剂、阻燃剂、颜料、偶联剂、溶剂；按以下重量份数计：自修复型树脂100份、填料15-30份、增塑剂3-5份、阻燃剂15-20份、颜料2-6份、偶联剂3-5份、溶剂20-80份；所述自修复型树脂包括氨基封端的直链聚硅氧烷、二异氰酸酯、扩链剂、溶剂，按以下重量份数计：氨基封端的直链聚硅氧烷30-45份、二异氰酸酯5-15份、扩链剂0-5份、溶剂35-60份。
2.根据权利要求1所述的一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于：所述二异氰酸酯、氨基封端的直链聚硅氧烷和扩链剂的摩尔比为1.0-1.3：1。
3.根据权利要求1所述的一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于：所述氨基封端的直链聚硅氧烷树脂为粘度为2000-6000mPa.s的树脂。
4.根据权利要求1所述的一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于：所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于：所述扩链剂为乙二胺、1，4-丁二胺或1，6-己二胺的一种。
6.根据权利要求1所述的一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于：所述溶剂为四氯乙烯、一氟二氯乙烷的一种。
7.根据权利要求1所述的一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于：所述填料为氢氧化铝、氧化铝的任意一种；所述阻燃剂为磷氮类阻燃剂NP-430、复合陶瓷化粉任意一种；所述偶联剂为KH-560、KH-570中的一种或任意两种复配。
8.根据权利要求1所述的一种高强度可自修复型防污闪涂料，其特征在于：所述增塑剂为粘度300mPa.s甲基氟硅油。
9.一种如权利要求1所述的自修复型树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a、将氨基封端的直链聚硅氧烷加入带有机械搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中，120℃抽真空，1h除去水及小分子低沸物，调温至5℃-30℃，关闭真空并通入氮气，加入溶剂搅拌溶解；
步骤b、加入二异氰酸酯，氮气保护下搅拌反应10-60min；
步骤c、加入扩链剂，继续搅拌，反应2-5h出料得自修复型树脂。
10.一种如权利要求1所述的高强度可自修复型防污闪涂料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、搅拌分散：将自修复型树脂加入搅拌罐中，然后分别加入溶剂、填料、增塑剂、阻燃剂和颜料搅拌分散均匀；
二、研磨：将搅拌分散好的物料研磨至规定细度；
三、调制：加入偶联剂，搅拌均匀，即得到高强度可自修复型防污闪涂料。
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